Tesla transformatoru (aparatın işləmə prinsipi daha sonra müzakirə olunacaq) 1896-cı il sentyabrın 22-də patentləşdirilmişdir. Cihaz yüksək potensiallı və tezlikli elektrik cərəyanları istehsal edən cihaz kimi təqdim edilib. Cihaz Nikola Tesla tərəfindən icad edilib və onun adını daşıyır. Gəlin bu cihazı daha ətraflı nəzərdən keçirək.
Tesla transformatoru: iş prinsipi
Cihazın işinin mahiyyətini məşhur yelləncək nümunəsi ilə izah etmək olar. Məcburi salınımlar şəraitində yelləndikdə, maksimum olacaq amplituda tətbiq olunan qüvvəyə mütənasib olacaqdır. Sərbəst rejimdə yellənərkən, maksimum amplituda eyni səylərlə dəfələrlə artacaq. Tesla transformatorunun mahiyyəti budur. Aparatda yelləncək kimi salınan ikincili dövrə istifadə olunur. Generator tətbiq olunan səy rolunu oynayır. Onların ardıcıllığı ilə (ciddi lazımi vaxtlarda itələmək) əsas osilator və ya əsas dövrə (cihaza uyğun) təmin edilir.
Təsvir
Sadə Tesla transformatoruna iki bobin daxildir. Biri əsas, digəri ikinci dərəcəlidir. Həmçinin, Tesla rezonans transformatoru bir toroiddən ibarətdir (həmişə istifadə edilmir),kondansatör, tənzimləyici. Sonuncu - kəsici - Spark Gap-ın İngilis versiyasında tapıldı. Tesla transformatorunda həmçinin "çıxış" terminalı var.
Bobinlər
İlkin, bir qayda olaraq, böyük diametrli məftil və ya bir neçə növbəli mis borudan ibarətdir. İkincil bobin daha kiçik bir kabelə malikdir. Onun növbələri təxminən 1000-dir. Birincil rulon düz (üfüqi), konusvari və ya silindrik (şaquli) formaya malik ola bilər. Burada adi transformatordan fərqli olaraq ferromaqnit nüvəsi yoxdur. Bunun sayəsində rulonlar arasında qarşılıqlı endüktans əhəmiyyətli dərəcədə azalır. Kondansatör ilə birlikdə əsas element salınan dövrə təşkil edir. Buraya qığılcım boşluğu - qeyri-xətti element daxildir.
İkincil sarğı həmçinin salınım dövrəsini təşkil edir. Toroidal və onun öz bobin (interturn) tutumları bir kondansatör rolunu oynayır. İkincil sarım tez-tez lak və ya epoksi təbəqəsi ilə örtülür. Bu, elektrik xətlərinin qarşısını almaq üçün edilir.
Boşaldıcı
Tesla transformator sxeminə iki kütləvi elektrod daxildir. Bu elementlər elektrik qövsündən keçən yüksək cərəyanlara davamlı olmalıdır. Tənzimlənən boşluq və yaxşı soyutma mütləqdir.
Terminal
Bu element müxtəlif dizaynlarda rezonanslı Tesla transformatorunda quraşdırıla bilər. Terminal kürə, iti pin və ya disk ola bilər. O, böyük ölçüdə proqnozlaşdırıla bilən qığılcım tullantıları istehsal etmək üçün nəzərdə tutulmuşduruzunluq. Beləliklə, iki əlaqəli salınan dövrə Tesla transformatorunu təşkil edir.
Efirdən gələn enerji aparatın işləməsinin məqsədlərindən biridir. Cihazın ixtiraçısı 377 ohm dalğa nömrəsi Z əldə etməyə çalışdı. O, daha böyük ölçülərdə rulonlar düzəltdi. Tesla transformatorunun normal (tam) işləməsi hər iki dövrə eyni tezlikə kökləndikdə təmin edilir. Bir qayda olaraq, tənzimləmə prosesində birincil ikinciliyə uyğunlaşdırılır. Bu, kondansatörün tutumunu dəyişdirməklə əldə edilir. Çıxışda maksimum gərginlik görünənə qədər birincil sarımdakı dönmələrin sayı da dəyişir.
Gələcəkdə sadə Tesla transformatorunun yaradılması planlaşdırılır. Efirdən gələn enerji bəşəriyyət üçün tam işləyəcək.
Fəaliyyət
Tesla transformatoru impuls rejimində işləyir. Birinci faza, boş altma elementinin parçalanma gərginliyinə qədər bir kondansatör yüküdür. İkincisi, birincil dövrədə yüksək tezlikli salınımların yaranmasıdır. Paralel olaraq bağlanmış qığılcım boşluğu transformatoru (güc mənbəyi) bağlayır, onu dövrədən çıxarır. Əks halda o, müəyyən itkilərlə üzləşəcək. Bu da öz növbəsində birincil dövrənin keyfiyyət amilini azaldacaq. Təcrübə göstərir ki, belə bir təsir axıdmanın uzunluğunu əhəmiyyətli dərəcədə azaldır. Bu baxımdan, yaxşı qurulmuş dövrədə, tənzimləyici həmişə mənbəyə paralel yerləşdirilir.
Şarj edin
O, aşağı tezlikli gücləndirici transformatora əsaslanan xarici yüksək gərginlik mənbəyi tərəfindən istehsal olunur. Kondansatörün tutumu elə seçilir ki, o, induktorla birlikdə müəyyən dövrə təşkil etsin. Onun rezonans tezliyi yüksək gərginlik dövrəsinə bərabər olmalıdır.
Praktikada hər şey bir qədər fərqlidir. Tesla transformatorunun hesablanması aparılarkən, ikinci dövrəni pompalamaq üçün istifadə ediləcək enerji nəzərə alınmır. Doldurma gərginliyi tənzimləyicinin parçalanması zamanı gərginliklə məhdudlaşır. O (element havadırsa) tənzimlənə bilər. Qırılma gərginliyi elektrodlar arasındakı forma və ya məsafəni dəyişdirərək düzəldilir. Bir qayda olaraq, göstərici 2-20 kV aralığındadır. Gərginliyin işarəsi kondensatoru çox "qıs altmamalıdır", bu isə işarəni daim dəyişir.
Nəsil
Elektrodlar arasında qırılma gərginliyinə çatdıqdan sonra qığılcım boşluğunda elektrik uçqunu kimi qaz parçalanması əmələ gəlir. Kondansatör bobinə boşalır. Bundan sonra qazda qalan ionlar (yük daşıyıcıları) hesabına parçalanma gərginliyi kəskin şəkildə azalır. Nəticədə, bir kondansatör və birincil rulondan ibarət olan salınım dövrəsinin dövrəsi qığılcım boşluğundan qapalı qalır. Yüksək tezlikli vibrasiya yaradır. Onlar tədricən sönür, əsasən tənzimləyicidəki itkilər, həmçinin elektromaqnit enerjisinin ikincil rulona qaçması səbəbindən. Buna baxmayaraq, cərəyan qığılcım boşluğunda LC dövrəsinin salınımlarının amplitudasından əhəmiyyətli dərəcədə aşağı qırılma gərginliyini saxlamaq üçün kifayət qədər yük daşıyıcısı yaradana qədər salınımlar davam edir. İkinci dərəcəli dövrədərezonans görünür. Bu, terminalda yüksək gərginliyə səbəb olur.
Modifikasiyalar
Tesla transformator dövrəsinin hansı növündən asılı olmayaraq, ikincil və ilkin sxemlər eyni qalır. Bununla belə, əsas elementin tərkib hissələrindən biri fərqli dizaynda ola bilər. Xüsusilə, söhbət yüksək tezlikli salınımların generatorundan gedir. Məsələn, SGTC modifikasiyasında bu element qığılcım boşluğunda yerinə yetirilir.
RSG
Tesla-nın yüksək güclü transformatoru daha mürəkkəb qığılcım boşluğu dizaynını özündə birləşdirir. Xüsusilə, bu RSG modelinə aiddir. Abreviatura Rotary Spark Gap deməkdir. Aşağıdakı kimi tərcümə edilə bilər: fırlanan / fırlanan qığılcım və ya qövs söndürmə (əlavə) cihazları olan statik boşluq. Bu halda, boşluğun işləmə tezliyi kondansatörün doldurulması tezliyi ilə sinxron şəkildə seçilir. Qığılcım rotor boşluğunun dizaynına bir motor (adətən elektrikdir), elektrodları olan bir disk (fırlanan) daxildir. Sonuncu ya bağlanır, ya da bağlamaq üçün birləşmə komponentlərinə yaxınlaşır.
Kontaktların yerləşdirilməsinin seçimi və şaftın fırlanma sürəti salınan paketlərin tələb olunan tezliyinə əsaslanır. Mühərrik idarəetmə növünə uyğun olaraq, qığılcım rotoru boşluqları asinxron və sinxron olaraq fərqlənir. Həmçinin, fırlanan qığılcım boşluğunun istifadəsi elektrodlar arasında parazit qövs ehtimalını əhəmiyyətli dərəcədə azaldır.
Bəzi hallarda adi qığılcım boşluğu dəyişdirilirçoxpilləli. Soyutma üçün bu komponent bəzən qaz və ya maye dielektriklərə (məsələn, yağda) yerləşdirilir. Statistik qığılcım boşluğunun qövsünü söndürmək üçün tipik bir üsul olaraq, güclü bir hava axını istifadə edərək elektrodların təmizlənməsi istifadə olunur. Bəzi hallarda klassik dizaynlı Tesla transformatoru ikinci bir tənzimləyici ilə tamamlanır. Bu elementin məqsədi aşağı gərginlikli (qidalanma) zonanı yüksək gərginlikli dalğalardan qorumaqdır.
Çıraq Bobini
VTTC modifikasiyası vakuum borularından istifadə edir. Onlar RF salınım generatoru rolunu oynayırlar. Bir qayda olaraq, bunlar GU-81 tipli olduqca güclü lampalardır. Ancaq bəzən aşağı gücə malik dizaynları tapa bilərsiniz. Bu vəziyyətdə xüsusiyyətlərdən biri yüksək gərginlik təmin etmək ehtiyacının olmamasıdır. Nisbətən kiçik boşalmalar əldə etmək üçün təxminən 300-600 V lazımdır. Bundan əlavə, VTTC demək olar ki, heç bir səs-küy yaratmır, bu Tesla transformatoru qığılcım boşluğunda işləyərkən görünür. Elektronikanın inkişafı ilə cihazın ölçüsünü əhəmiyyətli dərəcədə sadələşdirmək və az altmaq mümkün oldu. Lampalar üzərində dizayn əvəzinə tranzistorlar üzərində Tesla transformatoru istifadə olunmağa başladı. Adətən müvafiq güc və cərəyanın bipolyar elementi istifadə olunur.
Tesla transformatoru necə hazırlanır?
Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, dizaynı sadələşdirmək üçün bipolyar element istifadə olunur. Şübhəsiz ki, sahə effektli tranzistordan istifadə etmək daha yaxşıdır. Lakin generatorların montajında kifayət qədər təcrübəsi olmayanlar üçün bipolyar ilə işləmək daha asandır. Bobin sarğı vəkollektor 0,5-0,8 millimetrlik bir tel ilə həyata keçirilir. Yüksək gərginlikli hissədə tel 0,15-0,3 mm qalınlığında alınır. Təxminən 1000 növbə edilir. Sarımın "isti" ucuna bir spiral qoyulur. Güc 10 V, 1 A transformatordan götürülə bilər. 24 V və ya daha çox gücdən istifadə edərkən, korona boşalmasının uzunluğu əhəmiyyətli dərəcədə artır. Generator üçün siz KT805IM tranzistorundan istifadə edə bilərsiniz.
Alətdən istifadə
Çıxışda bir neçə milyon volt gərginlik əldə edə bilərsiniz. Havada təsirli boşalmalar yaratmağa qadirdir. Sonuncu, öz növbəsində, bir çox metr uzunluğa malik ola bilər. Bu hadisələr bir çox insanlar üçün zahirən çox cəlbedicidir. Tesla transformator həvəskarları dekorativ məqsədlər üçün istifadə olunur.
İxtiraçı özü cihazdan uzaqdan cihazların simsiz idarə edilməsinə (radio idarəetmə), məlumatların və enerjinin ötürülməsinə yönəlmiş salınımları yaymaq və yaratmaq üçün istifadə edirdi. XX əsrin əvvəllərində Tesla rulonu tibbdə istifadə olunmağa başladı. Xəstələr yüksək tezlikli zəif cərəyanlarla müalicə edildi. Dərinin nazik bir səth təbəqəsindən axan onlar daxili orqanlara zərər vermədilər. Eyni zamanda cərəyanlar orqanizmə müalicəvi və tonik təsir göstərirdi. Bundan əlavə, transformator qaz boş altma lampalarını alovlandırmaq və vakuum sistemlərində sızıntıları axtarmaq üçün istifadə olunur. Lakin bizim dövrümüzdə cihazın əsas tətbiqi koqnitiv və estetik hesab edilməlidir.
Effektlər
Onlar cihazın istismarı zamanı müxtəlif növ qaz boşalmalarının əmələ gəlməsi ilə əlaqələndirilir. Çox adamnəfəs kəsən effektləri izləmək üçün Tesla transformatorlarını toplayın. Ümumilikdə cihaz dörd növ atqı istehsal edir. Çox vaxt boşalmaların nəinki rulondan ayrıldığını, həm də onun istiqamətində torpaqlanmış obyektlərdən necə yönəldildiyini müşahidə etmək mümkündür. Onların tac parıltısı da ola bilər. Diqqətəlayiqdir ki, bəzi kimyəvi birləşmələr (ionik) terminala tətbiq edildikdə axıdmanın rəngini dəyişə bilər. Məsələn, natrium ionları narıncı, bor ionları isə yaşıl qığılcım yaradır.
Streamers
Bunlar zəif parıldayan budaqlanmış nazik kanallardır. Onların tərkibində ionlaşmış qaz atomları və onlardan ayrılan sərbəst elektronlar var. Bu boşalmalar rulonun terminalından və ya ən kəskin hissələrdən birbaşa havaya axır. Özündə strimeri transformatorun yaxınlığındakı BB sahəsi tərəfindən yaradılan görünən hava ionlaşması (ionların parıltısı) hesab etmək olar.
Qövs boşalması
Çox tez-tez əmələ gəlir. Məsələn, transformator kifayət qədər gücə malikdirsə, terminala topraklanmış bir obyekt gətirildikdə qövs yarana bilər. Bəzi hallarda, obyektə çıxışa toxunmaq və sonra artan məsafəyə geri çəkilmək və qövsü uzatmaq tələb olunur. Qeyri-kafi etibarlılıq və bobin gücü ilə belə boşalma komponentlərə zərər verə bilər.
Spark
Bu qığılcım yükü iti hissələrdən və ya terminaldan birbaşa yerə (torpaqlanmış obyekt) yayılır. Qığılcım sürətlə dəyişən və ya yoxa çıxan parlaq filiform zolaqlar şəklində təqdim olunur, güclü budaqlanmış vətez-tez. Qığılcım boşalmasının xüsusi bir növü də var. Buna hərəkət deyilir.
Korona boşalması
Bu, havada olan ionların parıltısıdır. Yüksək gərginlikli elektrik sahəsində baş verir. Nəticə, səthin əhəmiyyətli əyriliyi ilə strukturun BB komponentlərinin yaxınlığında mavimtıl, gözə xoş gələn parıltıdır.
Xüsusiyyətlər
Tranformatorun işləməsi zamanı xarakterik elektrik cırıltısı eşidilir. Bu fenomen axınların qığılcım kanallarına çevrildiyi proseslə bağlıdır. Enerji miqdarının və cari gücün kəskin artması ilə müşayiət olunur. Hər bir kanalın sürətlə genişlənməsi və onlarda təzyiqin kəskin artması var. Nəticədə sərhədlərdə şok dalğaları əmələ gəlir. Onların genişlənən kanallardan birləşməsi xırıltı kimi qəbul edilən bir səs yaradır.
İnsan təsiri
Belə yüksək gərginliyin hər hansı digər mənbəyi kimi, Tesla bobini də ölümcül ola bilər. Ancaq bəzi aparat növləri ilə bağlı fərqli fikirlər var. Yüksək tezlikli yüksək gərginlik dəri təsirinə malik olduğundan və cərəyan fazadakı gərginlikdən əhəmiyyətli dərəcədə geridə qaldığından və potensiala baxmayaraq cərəyan gücü çox kiçik olduğundan, insan bədəninə axıdılması ürək dayanmasına və ya digər ciddi pozğunluqlara səbəb ola bilməz. bədən.
